El Parque Museo Ferroviario de Santiago fue fundado el 19 de diciembre de 1984, a partir del interés y la necesidad de darle forma a un museo que conservara y pusiera en valor la colección histórica de las máquinas de alto valor patrimonial que tenía la Empresa de los Ferrocarriles del Estado. A partir de unión de voluntades público privadas se logró estructurar la colección en la forma de un parque, con ayuda de la Ilustre Municipalidad de Santiago, que facilitó un terreno dentro del Parque Quinta Normal, y de la Corporación Privada para la Divulgación de la Ciencia y Tecnología, que en esa época estaba trabajando en generar el primer museo tecnológico de Chile, el Museo de Ciencia y Tecnología, que ha funcionado en paralelo con el Parque Museo Ferroviario hasta el día de hoy.
Las piezas que se exponen en las dos hectáreas de parque, fueron cuidadosamente seleccionadas por su valor histórico o por sus características técnicas, a partir de una incipiente colección, que los trabajadores de la desaparecida Maestranza Central de San Bernardo habían conservado en sus instalaciones. A través de los años se han agregado máquinas y una significativa colección de objetos menores, como mapas, planos, fotografías, bibliografía y registro histórico, generando una de las colecciones más importantes del patrimonio ferroviario de nuestro país.
Durante el terremoto del 2010, la Casa Estación del museo sufrió un deterioro importante. Como resultado de esta situación, se ejecutó un proyecto de restauración que permitió contar hoy en día con la casa en un muy buen estado de conservación, generando la oportunidad de preparar una museografía moderna y valiosa de numerosas piezas que forman parte de la colección, que hoy se exhibe al público en 2 salas, además de un Salón de Novedades Ferroviarias, desarrollado en colaboración con EFE Trenes de Chile.